基于其与Ca2+和Cu2的交叉连接的甜菜纸的干燥模型和机制

科学领域:

• 农业科学 农业科学
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 甜菜纸质 (SBP) 是糖生产的低价值副产品.
• 用作动物料的SBP的干燥耗费大量能源,这引起了环境问题.
• 目前的方法需要大量的能量投入,通常依赖煤炭,导致环境问题.

研究的目的:

• 研究一种交叉连接方法,以减少SBP干燥时间和能源消耗.
• 提高SBP作为动物料的营养价值和经济可行性.
• 通过化学修饰来降低SBP的水容量.

主要方法:

• 评估了交叉连接SBP的干燥增强效应.
• 优化了工作温度,溶液pH值和阴离子度 (Ca2+,Cu2+).
• 使用干燥模型进行了动力学研究,并使用FTIR,SEM和XRD进行了交联SBP (Ca2+-SBP,Cu2+-SBP) 的表征.

主要成果:

• (Ca2+) 交联被证明比铜 (Cu2+) 在增强干燥和增加价值方面更有效.
• 优化条件:1000 mg/L Ca2+ 溶液,pH值6.0,温度为40°C,持续时间为135分钟,保持水分指数为5.23g/g.
• 与原生SBP相比,交叉连接的SBP显示了~30-40%的水分含量减少;Midilli-Kucuk模型最好地描述了干燥动力学.

结论:

• Ca2+和Cu2+的交叉连接有效地降低了SBP的水容量,通过通过炭基团与银酸结合,形成一个"蛋盒"结构.
• 与Ca2+交联的SBP为动物料应用提供了一种实用,节能和增值的替代方案.
• 交叉连接方法提供SBP作为料添加剂的直接使用,具有经济效益,没有后处理要求.